Przejdź do treści

Ostrosłup przecięty płaszczyzną równoległą do podstawy - wielościany podobne

Szkoła średnia średnie

Ostrosłup prawidłowy czworokątny ma krawędź podstawy 66 i objętość 5454. Przecięto go płaszczyzną równoległą do podstawy, która dzieli wysokość w stosunku 2:12 : 1, licząc od wierzchołka. Oblicz pole przekroju oraz objętości obu otrzymanych brył.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Odcięty ostrosłup jest podobny do całego. Płaszczyzna równoległa do podstawy tnie krawędzie boczne w tym samym stosunku (twierdzenie Talesa w każdej ścianie bocznej), więc mały ostrosłup przy wierzchołku jest podobny do całego. Jego wysokość to 23\frac{2}{3} wysokości całego: skala k=23k = \frac{2}{3}.

Krok 2. Pole przekroju. Przekrój to podstawa małego ostrosłupa - kwadrat o boku 23⋅6=4\frac{2}{3} \cdot 6 = 4:

Pprzekroju=16=k2⋅36.P_{\text{przekroju}} = 16 = k^2 \cdot 36.

Krok 3. Objętość małego ostrosłupa.

Vmały=k3⋅54=827⋅54=16.V_{\text{mały}} = k^3 \cdot 54 = \frac{8}{27} \cdot 54 = 16.

Sprawdzenie wprost: wysokość całego to H=3⋅5436=4,5H = \frac{3 \cdot 54}{36} = 4{,}5, małego 23⋅4,5=3\frac{2}{3} \cdot 4{,}5 = 3, więc Vmały=13⋅16⋅3=16V_{\text{mały}} = \frac{1}{3} \cdot 16 \cdot 3 = 16.

Krok 4. Ostrosłup ścięty.

Vsˊcięty=54−16=38.V_{\text{ścięty}} = 54 - 16 = 38.

Odpowiedź. Pole przekroju wynosi 1616, mały ostrosłup ma objętość 1616, a ostrosłup ścięty 3838 (stosunek 8:198 : 19).

Zasada k2k^2 dla pól i k3k^3 dla objętości działa dla wszystkich brył podobnych - wielościanów i brył obrotowych. Ostrosłupy omawia strona ostrosłupy - wzory, a podobieństwo lekcja bryły podobne.